JPS5927880B2 - How to dispose of radioactive waste - Google Patents
How to dispose of radioactive wasteInfo
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- JPS5927880B2 JPS5927880B2 JP3610480A JP3610480A JPS5927880B2 JP S5927880 B2 JPS5927880 B2 JP S5927880B2 JP 3610480 A JP3610480 A JP 3610480A JP 3610480 A JP3610480 A JP 3610480A JP S5927880 B2 JPS5927880 B2 JP S5927880B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、原子力発電所の低レベル放射性廃棄物処理に
係り、さらに詳しくは、廃イオン交換樹脂と放射性クラ
ッドを効果的に分離して廃棄処理する方法に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the treatment of low-level radioactive waste from nuclear power plants, and more particularly to a method for effectively separating and disposing of waste ion exchange resin and radioactive cladding. .
原子力発電所からは種々の放射性廃棄物が排出されるが
、大半は放射能の弱い低レベルにランクされている廃棄
物である。A variety of radioactive wastes are emitted from nuclear power plants, but most of them are low-level radioactive wastes.
これらの廃棄物は、各種機器からのドレン、脱塩装置の
再生廃液、作業衣類の洗濯液などの液体廃棄物と、ブイ
ルター充填剤、イオン交換樹脂などの使用済みの固体廃
棄物である。These wastes include liquid waste such as drain from various equipment, recycled waste liquid from desalination equipment, and washing fluid for work clothes, and used solid waste such as builter fillers and ion exchange resins.
これらの廃棄物の放射性に寄与している放射性核種は、
主としてコバルト60である。The radionuclides that contribute to the radioactivity of these wastes are
It is mainly cobalt-60.
これは炉心部を含む一次冷却水系統の接液部材の腐食生
成物に依存している。This depends on the corrosion products of the wetted parts of the primary cooling water system, including the reactor core.
腐食生成物としてはコバルトの他に、鉄、マンガン、ク
ロム、タングステン、ナトリウム、亜鉛、ニッケル等多
くの核種があるが、これらの核種はコバルト60を除い
て半減期が短い。In addition to cobalt, corrosion products include many nuclides such as iron, manganese, chromium, tungsten, sodium, zinc, and nickel, but these nuclides, with the exception of cobalt-60, have short half-lives.
コバルト60の半減期は5年余であり、廃棄物処理上に
おいて問題となる。Cobalt-60 has a half-life of more than five years, which poses a problem in waste treatment.
上記腐食生成物の主体は鉄であり、酸化物あるいは水酸
化物の微粒子(以下クラッドと呼ぶ)として存在してお
り、このクラッドにコバルトが濃縮された形で吸着ある
いは付着している。The main body of the corrosion products is iron, which exists as fine particles of oxides or hydroxides (hereinafter referred to as cladding), and cobalt is adsorbed or attached to the cladding in a concentrated form.
コバルトを含有するクラッドは、各種の液体廃棄物に混
入、あるいは使用済み廃イオン交換樹脂に付着して、こ
れらの廃棄物を放射性化している。Cobalt-containing cladding is mixed into various liquid wastes or attached to used waste ion exchange resins, making these wastes radioactive.
従来の低レベルの液体、固体廃棄物の処理方法は、先づ
液体についてみると、機器ドレンはクラッドを分離して
貯蔵タンクに保管し、クラッドの分離された水は再使用
されている。In the conventional method for treating low-level liquid and solid waste, first of all, regarding liquids, the crud is separated from the equipment drain and stored in a storage tank, and the water from which the crud is separated is reused.
床ドレン、再生廃液などは、濃縮し濃縮廃液とじてセメ
ント固化し、ドラム缶詰めにしている。Floor drain, recycled waste liquid, etc. are concentrated, solidified with cement, and canned in drums.
廃イオン交換樹脂は、そのまま貯蔵タンクに保管、もし
くはセメント固化し、ドラム缶詰めされている。Waste ion exchange resin is either stored in a storage tank or solidified with cement and canned in drums.
以上の如く、液体、固体廃棄物は最終的にはドラム缶に
充填してセメント固化し、原子力発電所の貯蔵庫に保管
、あるいは貯蔵タンクに保管されている。As described above, liquid and solid wastes are finally filled into drums and solidified with cement, and then stored in the storage warehouses of nuclear power plants or in storage tanks.
例えば、100万KWの発電能力を有する原子力発電所
からの、低レベル放射性廃棄物を詰めたドラム缶の発生
量は、PWR(加圧水型F)で年間2000本弱、BW
R(沸騰水型炉)で5000〜6000本と言われてお
り、また、原子力発電所の増設に伴い、数年後には年間
10万本、累積数62万本にも達すると予測されている
。For example, the amount of drums filled with low-level radioactive waste generated by a nuclear power plant with a power generation capacity of 1 million KW is just under 2,000 drums per year for PWR (pressurized water type F), and less than 2,000 drums for BW.
R (boiling water reactor) is said to have 5,000 to 6,000 reactors, and with the expansion of nuclear power plants, it is predicted that the number will reach 100,000 per year and 620,000 cumulative reactors in a few years. .
現在では、これらのドラム缶充填物は海洋投棄が許可さ
れておらず、格納庫にすべて貯蔵されている。Currently, these drum fills are not allowed to be dumped into the ocean and are all stored in hangars.
しかしながら、海洋投棄についても原子力開発利用の進
展と合わせて、海洋投棄における環境安全評価の検討が
進められている。However, in conjunction with the progress in the development and use of nuclear energy, consideration is being given to the environmental safety assessment of ocean dumping.
したがって、海洋投棄が許可された場合を想定して、現
状のドラム缶詰めによる貯蔵庫への格納と合わせて、海
洋投棄に対しても対応できる処理方法の確立が必要であ
る。Therefore, assuming that ocean dumping is permitted, it is necessary to establish a processing method that can handle ocean dumping in addition to the current storage in drum cans.
ドラム缶詰めの廃棄物を海洋投棄する場合の技術的基準
に、ドラム缶の機械的強度と、放射線量の規制があり、
後者は廃棄物処理方法に大きく依存される。Technical standards for dumping drum-canned waste into the ocean include regulations on the mechanical strength of the drums and radiation levels.
The latter is highly dependent on the waste disposal method.
従来より、低レベル廃棄物として濃縮廃液はセメント固
化し、ドラム缶詰め、廃イオン交換樹脂はスラッジ状で
貯蔵タンクへ保管されていたが、上記の貯蔵量の増大、
海洋投棄を想定した場合の規制値の問題等から、これら
の廃棄物の減容、放射線量の低下等が大きくクローズア
ップされ、これらの対策が検討されている。Conventionally, concentrated waste liquid has been solidified with cement and canned in drums as low-level waste, and waste ion exchange resin has been stored in storage tanks in the form of sludge.
Due to issues such as regulatory values in the case of ocean dumping, reducing the volume of these wastes and reducing radiation levels has become a major focus, and countermeasures are being considered.
この理由から、濃縮廃液は固化状態にして現状のセメン
ト充填から、アスファルト、プラスチック、ガラス等に
よるドラム缶詰めが検討されている。For this reason, studies are being considered to solidify the concentrated waste liquid and instead of filling it with cement, which is currently the case, canning it in drums with asphalt, plastic, glass, etc.
一方、廃イオン交換樹脂は、放射性物質が相当量付着し
ているため海洋投棄の対象物とするには問題があり、現
状では格納庫への貯蔵のみが考えられている。On the other hand, waste ion-exchange resin has a considerable amount of radioactive substances attached to it, so it is problematic to dispose of it in the ocean, and currently only storage in hangars is being considered.
濃縮廃液を固化処理したとすれば、低レベル廃棄物に占
める廃イオン交換樹脂の量の比率は大きく、廃イオン交
換樹脂を海洋投棄対象物から除外することは、貯蔵等の
面からも不利である。If concentrated waste liquid is solidified, the proportion of waste ion-exchange resin in low-level waste is large, and excluding waste ion-exchange resin from items subject to ocean dumping is disadvantageous from the perspective of storage, etc. be.
したがって、廃イオン交換樹脂からクラッドを剥離し、
分離して廃イオン交換樹脂の放射能レベルを低下させ、
海洋投棄の対象廃棄物の規制基準に対応させる必要があ
る。Therefore, by stripping the cladding from waste ion exchange resin,
Separate and reduce the radioactivity level of waste ion exchange resin,
It is necessary to comply with regulatory standards for waste subject to ocean dumping.
廃イオン交換樹脂へのクラッドの付着は、模型的に大別
すると、球状のイオン交換樹脂表面に被膜状に付着して
いるものと、球状イオン交換樹脂相互の粒間に充填した
形で付着しているものとの2種に大別される。The adhesion of crud to waste ion exchange resin can be roughly divided into two types: one that adheres to the surface of spherical ion exchange resin in the form of a film, and the other that adheres to the surface of spherical ion exchange resin in the form of a filling between particles of ion exchange resin. It is roughly divided into two types:
これらのクラッドを剥離した場合、クラッドは非常に微
粒子となり、大きいもので100μm程度である。When these claddings are peeled off, they become very fine particles, with a maximum size of about 100 μm.
これに対して廃イオン交換樹脂の粒径は数100μmで
ある。In contrast, the particle size of waste ion exchange resin is several hundred micrometers.
このような2種類の小径の粒子からなるスラリーから微
小なりラッドのみを選択的に分離するには、クラッド含
有液相の排出、廃イオン交換樹脂の洗浄操作等から、多
量の水を必要とする。In order to selectively separate only minute rads from a slurry consisting of two types of small-diameter particles, a large amount of water is required for discharging the liquid phase containing crud, washing the waste ion exchange resin, etc. .
即ち、放射性物質含有水の大量の貯槽、移送、あるいは
洗浄等の水処理工程が加わるという欠点がある。That is, there is a drawback in that a large amount of water containing radioactive materials is stored in a tank, transported, or water treatment processes such as washing are added.
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点をなくシ、ク
ラッドを含有する廃イオン交換樹脂のスラリーから、効
果的にクラッドを分離して廃イオン交換樹脂を廃棄処理
する方法を提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art as described above, and to provide a method for effectively separating the crud from a slurry of waste ion exchange resin containing the crud and disposing of the waste ion exchange resin. .
本発明は、クラッドの微小粒子を含有する粒状の廃イオ
ン交換樹脂スラリーをクラッド分離槽に移し、スラリー
のPHを調整し、捕収剤を添加して分離槽の底部から空
気を供給して気泡を生成せしめ、スラリー中のクラッド
のみを上昇する気泡に付着させて浮上させ、クラッド分
離槽外に排出することによって廃イオン交換樹脂とクラ
ッドを分離し、クラッドの分離した廃イオン交換樹脂を
含有するスラリーを槽底部から抜き出し、脱水装置で脱
水することによって、さらに放射能レベルを低下させる
ことを特徴とするものである。The present invention involves transferring granular waste ion exchange resin slurry containing microparticles of cladding to a cladding separation tank, adjusting the pH of the slurry, adding a scavenger, and supplying air from the bottom of the separation tank to create bubbles. The waste ion exchange resin and the crud are separated by causing only the crud in the slurry to adhere to the rising bubbles and floating, and then being discharged outside the crud separation tank, and containing the waste ion exchange resin from which the crud has been separated. The slurry is extracted from the bottom of the tank and dehydrated using a dehydrator, thereby further reducing the radioactivity level.
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
原子力発電所のイオン交換樹脂充填の脱塩器から、使用
済みイオン交換樹脂へのクラッド付着状況を分析すると
、主としてクラッドは陽イオン交換樹脂に付着しており
、陰イオン交換樹脂への付着状況は極く僅かである。Analyzing the adhesion of crud to used ion exchange resin from a demineralizer filled with ion exchange resin at a nuclear power plant, it is found that crud is mainly attached to the cation exchange resin, while the adhesion to the anion exchange resin is poor. Very little.
したがって、陽イオン交換樹脂からクラッドを剥離して
クラッドを分離すれば、はとんどのクラッドが廃イオン
交換樹脂から除去され、放射能レベルの大幅な低下が可
能となる。Therefore, by stripping the cladding from the cation exchange resin and separating the cladding, most of the cladding is removed from the waste ion exchange resin, making it possible to significantly reduce the radioactivity level.
なお、陽イオン樹脂へのクラッドの付着は、冷却水系路
が僅かに酸性側にあるために、クラッドの主成分である
酸化鉄が正に帯電し、陽イオン交換樹脂に付着するもの
と考えられる。The adhesion of the cladding to the cation exchange resin is thought to be due to the fact that the cooling water system is on the slightly acidic side, so iron oxide, the main component of the cladding, becomes positively charged and adheres to the cation exchange resin. .
上記のクラッドの性状を基にビーカ実験を行った。A beaker experiment was conducted based on the properties of the cladding described above.
即ち、容量25QmJの渥過板付ガラス洗浄ビンに水を
入れ、更に陽イオン交換樹脂(粒径約500μm)、酸
化鉄100μ以下、種々の捕取剤、PH調整剤(硫酸ま
たは苛性ソーダ)を加えて、空気を供給して水中に気泡
を発生せしめ、酸化鉄の浮上状況に及ぼす捕集剤の効果
とPHの影響を調べた。That is, water was poured into a glass washing bottle with a filter plate having a capacity of 25 QmJ, and a cation exchange resin (particle size of approximately 500 μm), iron oxide of 100 μm or less, various scavengers, and a pH adjuster (sulfuric acid or caustic soda) were added. Air was supplied to generate bubbles in the water, and the effects of the scavenger and pH on the floating status of iron oxide were investigated.
第1図はその結果を示す図である。捕集剤はラウリル硫
酸ナトリウム(添加量1×10 mol//! )
が最も効果的に酸化鉄を浮上せしめ、その効果は第1図
に示すようにPHが6以下で酸化鉄の分離率約98%を
得た。FIG. 1 is a diagram showing the results. The scavenger is sodium lauryl sulfate (additional amount: 1 x 10 mol//!)
This method most effectively levitated iron oxide, and as shown in FIG. 1, the iron oxide separation rate was about 98% when the pH was 6 or less.
ラウリル硫酸ナトリウム(c 12 H255O4N
a )は、水中でNa+Cl2H2,SO「となり、陰
イオン型捕集剤である。Sodium lauryl sulfate (c 12 H255O4N
a) becomes Na+Cl2H2,SO'' in water and is an anionic scavenger.
PH6以下で酸化鉄の分離率がよいのは、酸化鉄が正に
帯電しているためである。The reason why the separation rate of iron oxide is good at pH 6 or lower is that iron oxide is positively charged.
なお、陽イオン交換樹脂は負に帯電しており、気泡への
付着は全くみられなかった。Note that the cation exchange resin was negatively charged and no adhesion to air bubbles was observed.
実際には、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂は混床
で用いられるため、両者を比重差で分離するにしても、
陽イオン交換樹脂に陰イオン交換樹脂が少量ではあるが
混入してくる。In reality, cation exchange resins and anion exchange resins are used in a mixed bed, so even if they are separated based on the difference in specific gravity,
The anion exchange resin is mixed into the cation exchange resin, albeit in a small amount.
したがって、陰イオン交換樹脂についても酸化鉄との分
離を試みた。Therefore, we also attempted to separate anion exchange resin from iron oxide.
実験結果は陽イオン交換樹脂と同様の結果が得られ、陰
イオン交換樹脂が気泡に付着する現象はみられなかった
。The experimental results were similar to those of the cation exchange resin, and no phenomenon of the anion exchange resin adhering to air bubbles was observed.
また、クラッドの付着した使用済みイオン交換樹脂につ
いても同様の結果が得られた。Similar results were also obtained for used ion exchange resins with attached cladding.
即ち、粒状イオン交換樹脂の陰イオン型、陽イオン型に
関係せず、また、クラッドの付着度合にも関係せず、酸
化鉄がPH6以下でラウリル硫酸によって粒状イオン交
換樹脂とよく分離することが判明した。In other words, iron oxide can be well separated from the granular ion exchange resin by lauryl sulfate at pH 6 or lower, regardless of whether the granular ion exchange resin is anionic or cationic or the degree of adhesion of the cladding. found.
これは、酸化鉄粒子が微小径であるのに対して、粒状イ
オン交換樹脂の粒径が約500μmと太さいために、陰
イオン交換樹脂、あるいはクラッドの付着したイオン交
換樹脂が気泡に付着して浮上し得ないものと推測される
。This is because the anion exchange resin or the ion exchange resin with the cladding adheres to the air bubbles because the particle size of the granular ion exchange resin is about 500 μm, whereas the iron oxide particles have a microscopic diameter. It is presumed that it would not be possible to float to the surface.
酸化鉄の分離率は、−陰イオン型捕収剤を使用してPH
6以下で良好であることが分ったが、実用的なPH値と
してはPH3〜6である。The separation rate of iron oxide is - PH using an anionic collector.
It was found that a pH value of 6 or less is good, but a practical pH value is 3 to 6.
PH値を下げるためには酸の添加が必要であり、酸を添
加すれば中和処理により生成する塩によって、廃棄物の
増量をきたす。In order to lower the pH value, it is necessary to add an acid, and if an acid is added, the amount of waste will increase due to the salts produced by the neutralization process.
したがって、できる限り塩を添加しないで酸化鉄分離を
行う必要がある。Therefore, it is necessary to perform iron oxide separation without adding salt as much as possible.
そのためには、上述した如<PH値は3〜6が実用的で
あり、更に好ましくはP H4,5程度で酸化鉄分離を
行うことが望ましい。For this purpose, as mentioned above, it is practical to use a pH value of 3 to 6, and more preferably to perform iron oxide separation at a pH of about 4.5.
第2図は本発明の一実施例を示すもので、放射性クラッ
ドの微粒子と粒状の廃イオン交換樹脂(陽イオンと陰イ
オンの混合した場合)より成るスラリーから微粒子のク
ラッドを分離除去して、廃イオン交換樹脂の放射能レベ
ルを低下し、ドラム缶詰め処理する工程である。FIG. 2 shows an embodiment of the present invention, in which fine cladding particles are separated and removed from a slurry consisting of fine particles of radioactive cladding and granular waste ion exchange resin (when cations and anions are mixed). This is the process of reducing the radioactivity level of waste ion exchange resin and canning it in drums.
使用済みの廃イオン交換樹脂(粒状、粒径、約500μ
m)の表面に付着したクラッド、あるいはイオン交換樹
脂の相互の粒子間に付着したクラッドを剥離し、クラッ
ドの微小粒子(100μm以下)と粒状の廃イオン交換
樹脂からなるスラリー1を、一旦スラリー受は槽2に入
れる。Used waste ion exchange resin (granular, particle size, approximately 500μ
The cladding that has adhered to the surface of (m) or the cladding that has adhered between mutual particles of ion exchange resin is peeled off, and slurry 1 consisting of fine clad particles (100 μm or less) and granular waste ion exchange resin is once slurry-receiving. into tank 2.
そしてこのスラリー3をクラッド分離槽4に移送する。This slurry 3 is then transferred to a cladding separation tank 4.
クラッド分離槽4は、槽内に駆動攪拌翼5を有し、かつ
槽底部近くに空気供給ノズル19を有し、空気供給ノズ
ル19は分離槽4内に気泡を生成できるように形成され
ている。The cladding separation tank 4 has a driving stirring blade 5 in the tank, and has an air supply nozzle 19 near the bottom of the tank, and the air supply nozzle 19 is formed so as to be able to generate air bubbles in the separation tank 4. .
PH調整剤(硫酸、苛性ソーダ)20をクラッド分離槽
4内のスラリー中に入れてPHを3〜6の範囲内に調整
する。A pH adjuster (sulfuric acid, caustic soda) 20 is placed in the slurry in the clad separation tank 4 to adjust the pH within the range of 3 to 6.
次に捕集剤21を添加して、空気供給ノズル19がら空
気を吹込んでスラリー中に気泡を発生せしめる。Next, a scavenger 21 is added and air is blown into the slurry through the air supply nozzle 19 to generate bubbles in the slurry.
気泡がスラリー表面に盛り上り、クラッド分離槽4内に
充満した時点で空気の供給を中断する。When air bubbles rise on the slurry surface and fill the cladding separation tank 4, the supply of air is interrupted.
そして、生成した気泡表面に充分にクラッド微小粒子を
付着させるために攪拌翼5を回転し、スラリー中のクラ
ッド微小粒子と気泡を混合して接触させる。Then, in order to sufficiently attach the cladding microparticles to the surface of the generated bubbles, the stirring blade 5 is rotated, and the cladding microparticles in the slurry and the bubbles are mixed and brought into contact with each other.
クラッド微粒子が気泡表面に充分に付着すると攪拌翼5
の回転を中断する。When the clad particles are sufficiently attached to the bubble surface, the stirring blade 5
interrupts rotation.
そして再び空気供給ノズル19からクラッド分離槽4内
のスラリー中に空気を吹き込んで気泡を発生せしめ、先
に生成してクラッド微小粒子を充分に付着した気泡を、
クラッド分離槽4外に押し出して排出する。Then, air is again blown into the slurry in the cladding separation tank 4 from the air supply nozzle 19 to generate air bubbles, and the air bubbles that were previously generated and have sufficiently attached the cladding microparticles are removed.
It is pushed out of the crud separation tank 4 and discharged.
クラッド微小粒子を充分に付着した気泡が、クラッド分
離槽4外に排出されると、再び空気の供給を中断し、気
泡表面に充分にクラッドを付着させるために攪拌翼5を
回転して、スラリーと気泡を攪拌混合する。When the bubbles to which the clad fine particles are sufficiently attached are discharged to the outside of the clad separation tank 4, the air supply is interrupted again, and the stirring blade 5 is rotated in order to sufficiently attach the clad to the surface of the bubbles, and the slurry is Stir and mix the air bubbles.
上記の如く、クラッド分離槽4で、気泡の生成、攪拌翼
5の回転によるクラッドの気泡への付着、クラッドが付
着した気泡の排出の工程を、順次繰り返し運転操作する
ことによって、クラッド微小粒子を効率よく気泡表面に
付着させて、スラリーから分離除去することができる。As described above, in the clad separation tank 4, the steps of generating bubbles, adhering the clad to the bubbles by rotating the stirring blade 5, and discharging the bubbles to which the crud is attached are sequentially and repeatedly operated, thereby separating fine clad particles. It can be efficiently attached to the surface of bubbles and separated and removed from the slurry.
クラッド分離槽4外に排出されたクラッドを充分に付着
した気泡6は破泡器7に移送され、気泡を破砕した後、
クラッドの濃厚液8をフィルター9にかけて、クラッド
11のみをタンク12に貯蔵する。The bubbles 6 discharged to the outside of the crud separation tank 4 and having a sufficient amount of crud attached thereto are transferred to a bubble breaker 7, where the bubbles are crushed.
A concentrated crud liquid 8 is passed through a filter 9, and only the crud 11 is stored in a tank 12.
フィルター9の濾過水分10は、クラッド分離槽4に戻
してスラリー濃度の調整に使用する。The filtered water 10 from the filter 9 is returned to the clad separation tank 4 and used for adjusting the slurry concentration.
一方、クラッド分離槽4内のスラリー中のイオン交換樹
脂は、気泡に付着して浮上しないため、クラッド分離槽
4内に残留する。On the other hand, the ion exchange resin in the slurry in the cladding separation tank 4 adheres to the bubbles and does not float, so it remains in the cladding separation tank 4.
クラッド分離槽4内で気泡の生成、スラリーと気泡の攪
拌混合、クラッド付着気泡の排出の3操作を繰り返すこ
とによって、スラリー中からクラッドが95%以上の分
離率で分離され、廃イオン交換樹脂のスラリーが残る。By repeating the three operations of generating bubbles, stirring and mixing the slurry and bubbles, and discharging the bubbles adhering to the crud in the crud separation tank 4, the crud is separated from the slurry at a separation rate of 95% or more, and the waste ion exchange resin is removed. Slurry remains.
このスラリーを分離槽4の底部から抜き出し、抜き出し
たスラリー13は遠心脱水装置14によって水分15を
分離し、水分15の分離された廃イオン交換樹脂16は
、ドラム缶17にセメント18と共に充填し、セメント
固化して貯蔵する。This slurry is extracted from the bottom of the separation tank 4, and the extracted slurry 13 is subjected to a centrifugal dewatering device 14 to separate water 15, and the waste ion exchange resin 16 from which the water 15 has been separated is filled into a drum 17 together with cement 18. Solidify and store.
上記運転操作によるクラッド分離槽4は、気泡の生成、
攪拌翼による攪拌混合、クラッド付着気泡の排出の工程
を順次繰り返すために、気泡へのクラッドの付着効率が
高く、少量の気泡でもってスラリー中のクラッドが分離
除去される。The cladding separation tank 4 due to the above-mentioned operation is caused by the generation of bubbles,
Since the steps of stirring and mixing using a stirring blade and discharging the bubbles adhering to the crud are repeated in sequence, the efficiency of adhering the crud to the bubbles is high, and the crud in the slurry is separated and removed with a small amount of bubbles.
したがって、クラッド分離槽4から排出されたクラッド
濃厚液8のクラッド濃度が高く、フィルター9の負荷水
量が少くてすむ。Therefore, the crud concentration of the crud concentrated liquid 8 discharged from the crud separation tank 4 is high, and the amount of water loaded on the filter 9 can be reduced.
上記クラッド分離槽4は、槽内に攪拌翼5を有している
が、攪拌翼5を設けない場合においても、クラッドの分
離は95%の分離率で除去することができる。The crud separation tank 4 has a stirring blade 5 in the tank, but even if the stirring blade 5 is not provided, the cladding can be separated at a separation rate of 95%.
この場合は、気泡へのクラッドの接触度合が低下するた
め、気泡に付着するクラッドの量が少く、多くの気泡を
必要とする。In this case, since the degree of contact of the cladding with the bubbles is reduced, the amount of cladding attached to the bubbles is small, and a large number of bubbles are required.
したがって、クラッド濃厚液8のクラッド濃度が攪拌翼
5を有する場合よりも低く、フィルター9の負荷が増大
することになる。Therefore, the clad concentration of the clad concentrated liquid 8 is lower than that in the case where the stirring blade 5 is provided, and the load on the filter 9 increases.
第3図は、本発明の他の実施例を示すもので、第2図と
異なる点は、クラッドの付着度合が犬である陽イオン交
換樹脂のみのクラッド分離を対象としている点である。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, which differs from FIG. 2 in that it is intended to separate only cation exchange resins with a moderate degree of crud adhesion.
イオン交換樹脂を充填する原子力発電の脱塩器30にお
いて、イオン交換樹脂を廃棄する場合、陰イオン交換樹
脂31と陽イオン交換樹脂32を別々に抜き出す。When disposing of the ion exchange resin in a nuclear power generation desalination device 30 filled with ion exchange resin, the anion exchange resin 31 and the cation exchange resin 32 are extracted separately.
一般に混床で使用されているため、両イオン交換樹脂の
比重差(陰イオン交換樹脂=約1.1、陽イオン交換樹
脂−約1.3〜1.5)を利用して別々に取り出し、ク
ラッドの付着している陽イオン交換樹脂32のみを先ず
スラリー受は槽33に移送し、この陽イオン交換樹脂3
2をクラッド剥離装置34に入れて、クラッドを剥離す
る。Since it is generally used in a mixed bed, the difference in specific gravity of both ion exchange resins (anion exchange resin = about 1.1, cation exchange resin - about 1.3 to 1.5) is used to extract them separately. First, only the cation exchange resin 32 to which the cladding is attached is transferred to the slurry receiver tank 33, and this cation exchange resin 3
2 into the clad stripping device 34 to strip the cladding.
クラッドの剥離された陽イオン交換樹脂含有スラリー3
5は、スラリー受は槽2に移送される。Slurry containing cation exchange resin from which the cladding has been peeled 3
5, the slurry receiver is transferred to tank 2.
剥離されたクラッドの微小粒子と粒状の陽イオン交換樹
脂(粒径約500μm)を含有するスラリーは、クラッ
ド分離槽4に移送され、前述した第2図の実施例と同様
の工程、操作でクラッド分離が行われる。The slurry containing the peeled microparticles of the cladding and the granular cation exchange resin (approximately 500 μm in particle size) is transferred to the cladding separation tank 4, where the cladding is separated by the same steps and operations as in the embodiment shown in FIG. Separation takes place.
一方、陰イオン交換樹脂31にはクラッドがほとんど付
着していないため、クラッドの剥離、分離工程は通さず
、直接に遠心脱水装置14に移送して、クラッド分離の
なされた陽イオン交換樹脂13と共に水分を分離した後
、ドラム缶17にセメント18で固化貯蔵される。On the other hand, since almost no cladding is attached to the anion exchange resin 31, it is directly transferred to the centrifugal dehydrator 14 without passing through the cladding peeling and separation process, and together with the cation exchange resin 13 from which the cladding has been separated. After the moisture is separated, it is solidified and stored in a drum can 17 with cement 18.
上述した処理方法の利点は、クラッドの付着している陽
イオン交換樹脂のみをクラッド分離処理するため、クラ
ッド分離処理槽4の能力が小さくて済むことである。The advantage of the above-mentioned treatment method is that only the cation exchange resin to which the clad is attached is subjected to the clad separation treatment, so that the capacity of the clad separation treatment tank 4 can be small.
また、陽イオン交換樹脂は長期の使用運転に対して破砕
し易く、使用済みの廃陽イオン交換樹脂はかなりの破砕
した微粒子の陽イオン交換樹脂を含有している。Further, the cation exchange resin is easily crushed due to long-term use and operation, and the used waste cation exchange resin contains a considerable amount of crushed fine particles of the cation exchange resin.
これらの微粒子の破砕した陽イオン交換樹脂に対しても
陽イオン交換樹脂が負に帯電しているため、気泡による
浮上に拘わらず、正に帯電しているクラッドのみが陰イ
万ン型の捕収剤であるラウリル硫酸によって浮上し、効
果的に分離除去される。Since the cation exchange resin is also negatively charged with respect to the crushed cation exchange resin of these fine particles, only the positively charged cladding can capture the anion type, regardless of the floating by air bubbles. It floats to the surface and is effectively separated and removed by lauryl sulfate, which is an absorbent.
前述したように、イオン交換樹脂の比重は、陰イオン交
換樹脂が約1.1、陽イオン交換樹脂がほぼ1.3〜1
.5の範囲にある。As mentioned above, the specific gravity of ion exchange resins is approximately 1.1 for anion exchange resins and approximately 1.3 to 1 for cation exchange resins.
.. It is in the range of 5.
したがって陰イオン交換樹脂の比重は陽イオン交換樹脂
に比軟して小さく、水よりやや重い程度である。Therefore, the specific gravity of the anion exchange resin is smaller than that of the cation exchange resin, and is slightly heavier than water.
このため、陰イオン交換樹脂を含有するスラリー中にお
いて、気泡を導入して攪拌し、気泡を浮上させると、陰
イオン樹脂の一部が軽いため、気泡に巻き込まれて気泡
に同伴されて浮上し、クラッド付着気泡と共にクラッド
分離槽外に排出される場合がある。For this reason, when air bubbles are introduced into a slurry containing an anion exchange resin and stirred to cause the air bubbles to float, some of the anion resin is light and gets caught up in the air bubbles and floats along with the air bubbles. , and may be discharged to the outside of the cladding separation tank together with air bubbles attached to the cladding.
これに対して、本実施例の如く、陽イオン交換樹脂のみ
について、クラッド分離槽でクラッド分離すれば、陽イ
オン交換樹脂が前述の如く重いため、気泡に巻き込まれ
難く、クラッドのみが気泡に付着してクラッド分離槽外
に排出される。On the other hand, if the cladding of only the cation exchange resin is separated in the cladding separation tank as in this example, since the cation exchange resin is heavy as described above, it is difficult to get caught up in the bubbles, and only the cladding adheres to the bubbles. and is discharged outside the crud separation tank.
したがって、イオン交換樹脂とクラッドの分離が効果的
に行われ、クラッド濃厚液中にイオン交換樹脂が混入す
ることもない。Therefore, the ion exchange resin and the cladding are effectively separated, and the ion exchange resin is not mixed into the cladding concentrate.
本発明は以上述べたように微小粒子のクラッドと粒状の
廃イオン交換樹脂よりなるスラリーから、気泡にクラッ
ドのみを選択的に付着させて分離するようにしたもので
あるから、分離工程、操作が簡単であり、且つ、クラッ
ドの分離のための洗浄等多量の水を必要とせず、廃イオ
ン交換樹脂の放射能レベルを低下させて、海洋投棄の対
象廃棄物の規制基準に対応させることができる。As described above, the present invention is designed to separate only the cladding by selectively adhering it to air bubbles from a slurry consisting of the cladding of microparticles and the granular waste ion exchange resin, so that the separation process and operation are simple. It is simple, does not require large amounts of water for cleaning to separate the crud, and can reduce the radioactivity level of waste ion exchange resin to meet regulatory standards for waste subject to ocean dumping. .
【図面の簡単な説明】
第1図は、捕集剤ラウリル硫酸によるPHと酸化鉄分離
率の関係を示す線図、第2図は、本発明を実施した装置
の一例を示す系統図、第3図は、本発明を実施した装置
の他の例を示す系統図である。
1.3,13,35・・・・・・スラリー、2,33・
・・・・・スラリー受は槽、4・・・・・・クラッド分
離槽、5・・・・・・攪拌翼、6・・・・・・クラッド
が付着した気泡、7・・・・・・破泡器、8・・・・・
・クラッドの濃厚液、9・・・・・・フィルター、10
,15・・・・・・水分、11・・・・・・クラッド、
12・・・・・・クラッド貯蔵タンク、14・・・・・
・脱水装置、16・・・・・・廃イオン交換樹脂、17
・・・・・・ドラム缶、18・・・・・・セメント、1
9・・・・・・空気供給ノズル、20・・・・・・PH
調整剤、21・・・・・・捕収剤、30・・・・・・脱
塩器、31・・・・・・陰イオン交換樹脂、32・・・
・・・陽イオン交換樹脂、34・・・・・・クラッド剥
離装置。[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a diagram showing the relationship between PH and iron oxide separation rate using the scavenger lauryl sulfate; Fig. 2 is a system diagram showing an example of an apparatus implementing the present invention; FIG. 3 is a system diagram showing another example of the device implementing the present invention. 1.3,13,35...Slurry, 2,33.
... Slurry receiver is tank, 4 ... Crud separation tank, 5 ... Stirring blade, 6 ... Air bubbles with crud attached, 7 ...・Bubble breaker, 8...
・Concentrated crud liquid, 9...Filter, 10
, 15...Moisture, 11...Clad,
12... Crud storage tank, 14...
・Dehydration equipment, 16...Waste ion exchange resin, 17
...Drum, 18...Cement, 1
9...Air supply nozzle, 20...PH
Conditioner, 21... Collection agent, 30... Desalter, 31... Anion exchange resin, 32...
...Cation exchange resin, 34...Clad stripping device.
Claims (1)
をクラッド分離槽にてPHを3〜6に調整して捕集剤と
してラウリル酸ナトリウムを添加し、クラッド分離槽に
通気してスラリー中に気泡を発生させ、スラリー中を上
昇する気泡にクラッドを付着浮上させて槽外に取出し、
槽内よりイオン交換樹脂を抜出すことにより、イオン交
換樹脂とクラッドを分離することを特徴とする放射性廃
棄物の処理方法。 2 クラッドを分離したイオン交換樹脂を特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の放射性廃棄物の処理方法。 3 クラッド分離槽より取出したクラッドが付着した気
泡を破泡した後沢過し、クラッドをタンクに貯蔵する特
許請求の範囲第1項記載の放射性廃棄物の処理方法。 4 クラッド分離槽において、機械的攪拌を行なう特許
請求の範囲第1項記載の放射性廃棄物の処理方法。 5 廃イオン交換樹脂を陽イオン交換樹脂と陰イオン交
換樹脂とに分けて抜き出し、陽イオン交換樹脂をクラッ
ド分離槽に導入する特許請求の範囲第1項記載の放射性
廃棄物の処理方法。 6 クラッドを分離した陽イオン交換樹脂とクラッド分
離工程を通らない陰イオン交換樹脂とを特徴とする特許
請求の範囲第5項記載の放射性廃棄物の処理方法。[Claims] 1 A slurry containing radioactive cladding and waste ion exchange resin is adjusted to pH 3 to 6 in a cladding separation tank, sodium laurate is added as a scavenger, and the cladding separation tank is vented. Air bubbles are generated in the slurry, the cladding adheres to the air bubbles rising in the slurry, floats, and is taken out of the tank.
A radioactive waste treatment method characterized by separating the ion exchange resin and the cladding by extracting the ion exchange resin from the tank. 2. The method for treating radioactive waste according to claim 1, characterized by an ion exchange resin from which the cladding has been separated. 3. The method for treating radioactive waste according to claim 1, wherein the bubbles to which the cladding taken out from the cladding separation tank are broken are filtered and the cladding is stored in a tank. 4. The radioactive waste treatment method according to claim 1, wherein mechanical stirring is performed in the cladding separation tank. 5. The radioactive waste treatment method according to claim 1, wherein the waste ion exchange resin is separated into a cation exchange resin and an anion exchange resin and extracted, and the cation exchange resin is introduced into a cladding separation tank. 6. The radioactive waste treatment method according to claim 5, characterized by comprising a cation exchange resin from which the cladding has been separated and an anion exchange resin that does not undergo a cladding separation step.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3610480A JPS5927880B2 (en) | 1980-03-24 | 1980-03-24 | How to dispose of radioactive waste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3610480A JPS5927880B2 (en) | 1980-03-24 | 1980-03-24 | How to dispose of radioactive waste |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56133700A JPS56133700A (en) | 1981-10-19 |
| JPS5927880B2 true JPS5927880B2 (en) | 1984-07-09 |
Family
ID=12460456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3610480A Expired JPS5927880B2 (en) | 1980-03-24 | 1980-03-24 | How to dispose of radioactive waste |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927880B2 (en) |
-
1980
- 1980-03-24 JP JP3610480A patent/JPS5927880B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56133700A (en) | 1981-10-19 |
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